W badaniach wyróżniono zasadnicze generacje podstawowej mapy topograficznej Polski, z których dwie najnowsze poddano analizie ze względu na technologię i zasady opracowania, źródła danych, zakres treści, czy też sposób udostępnienia. Generacje te wskazują na kolejne etapy postępu technologicznego i rozwoju społeczno-ekonomicznego kraju. Mapa podstawowa oznacza mapę w największej skali, która w poprzednich, analogowych generacjach była podstawowym źródłem danych dla opracowań w skalach mniejszych, a obecnie jest najbardziej szczegółową urzędową mapą topograficzną, jednym z tzw. standardowych opracowań kartograficznych. Poszczególne edycje polskich map topograficznych, związane z przyjętymi zasadami redakcji i opracowania, wydanymi najczęściej w postaci dokumentacji technicznej opracowania mapy (np. instrukcji czy wytycznych technicznych), pogrupowano w cztery generacje map. Dwie pierwsze z nich - mapy Wojskowego Instytutu Geograficznego oraz mapy okresu PRL - nie będą tu przedmiotem zainteresowania. Dwie kolejne generacje (trzecia i czwarta), określone w tytule jako najnowsze, obejmują: generację map topograficznych opracowanych w technologii analogowej z lat 90. XX w., obejmującą mapy w 2 skalach (1:10000 oraz 1:50000), łącznie 3 edycje map oraz współczesną generację map topograficznych, opracowanych w technologii cyfrowej, na podstawie baz danych topograficznych, obejmującą dotychczas (lipiec 2017) łącznie 2 edycje mapy w skali 1:10000 (mapy podstawowej). Pierwsza z wyróżnionych generacji obejmuje dwie edycje mapy podstawowej: mapę opracowaną wedug instrukcji technicznej z r. 1994 (Zasady redakcji mapy topograficznej w skali 1:10000, GUGiK, 1994) oraz mapę topograficzną opracowaną wg instrukcji technicznej z r. 1999 (GUGiK, 1999). Druga - najnowsza generacja obejmuje także dwie edycje mapy podstawowej, obydwie opracowane w technologii cyfrowej: mapę topograficzną w standardzie TBD, opracowywaną na podstawie Wytycznych Technicznych Bazy Danych Topograficznych (2003, zmodyfikowane w 2008 r.) oraz współczesną mapę topograficzną Polski 1:10000, wydawaną w dwóch wersjach: zwykłej i cieniowanej, opracowaną na podstawie obecnie obowiązujących standardów technicznych (Dz.U. Zał. do nr 279, poz. 1642 z 27.12.2011) oraz najnowszych badań naukowych. (Olszewski, et al., 2013).
EN
During studies there has been distinguished generations of basic topographic map of Poland. Two the newest ones were objects of analysis. The data sources, contamination rules and technologies has been presented. These generations of maps shows us the stages of technological as well as economic and social development of Poland. Basic map means the map in the greatest scale, the most detailed governmental topographic map. Two first generations are not interesting here. These are: maps of Military Geographical Institute (pol. WIG) and maps in standards of Warsaw Pact (edited in communist era). The next generations - 3 i 4 are: G3: analog maps had been compiled in 90. of XX c. - 2 scales: 1:10,000 and 1:50,000, together 3 editions of maps; and G4: contemporary generation of topographic maps, being complied in digital environment, containing till now (2017) two editions of basic map. The third generation (G3) was including two editions of basic map: 1994 and 1999, both edited as analog printed maps. The last, fourth generation (G4) including two editions of map: map in standard 2003 (TBD) and contemporary map in standard 2011 (BDOT), is using Topographic DataBase of Poland (TBD, and its new version: BDOT) as a data source. Among these generations of maps, it's worth to point the complex scientific elaborations, often completed with set of technological rules or standard sheets of maps. The studies and its results determined directions of editions development and delivered indications for formulating of new technical standards of maps. It is now interesting in which direction these standards will be evolving, and how will the generation nr 5 of basic topographic map be presented and used.
W artykule zaprezentowano znaczenie systemowego podejścia do standaryzacji i wizualizacji informacji przestrzennej, użytecznej w procesie uchwalania dokumentu planu zagospodarowania przestrzennego. Korzyści wynikające z zastosowania środowiska systemów informacji przestrzennej oraz narzędzi wizualizacji kartograficznej i funkcji geopartycypacyjnych uwidaczniają się w każdej fazie rozwoju systemu: od gromadzenia i organizacji informacji o planowanym zagospodarowaniu przestrzennym, aż po publikację i wymianę informacji w formie interaktywnych map. Mapy te służą nie tylko udostępnianiu lokalizacji obiektów i ich cech, ale też wspomagają dyskusję użytkowników serwisu geoinformacyjnego, wspierają cały proces uchwalania dokumentów planistycznych oraz dają możliwość wymiany myśli i przekazywania wiedzy na temat obszaru objętego opracowaniem. Istotne jest sformułowanie reguł opracowania standardowych prezentacji kartograficznych. Chodzi przede wszystkim o zastosowanie dynamicznej wizualizacji danych planistycznych, kontekstowego ujęcia treści w odniesieniu do poszczególnych etapów procesu uchwalania planu oraz wykorzystanie narzędzi umożliwiających partycypację społeczną on-line w procesie uchwalania planu. W artykule przestawiono przykłady takich prezentacji oraz zaproponowano schemat opracowania i konsultacji planu zagospodarowania przestrzennego przy użyciu PPGIS. W zakresie modelowania informacji planistycznych zwrócono uwagę na rolę standardu HILUCS i jego ograniczenia oraz konieczność holistycznego podejścia do tego modelowania, które uwzględnia także potrzeby różnych grup użytkowników serwisu na różnych etapach procesu uchwalania. Sformułowane w tytule pytanie INSPIRE i co dalej? wskazuje na konieczność opracowania rozszerzonych standardów krajowych, obejmujących proces uchwalania projektu planu zagospodarowania przestrzennego z wykorzystaniem współczesnych technologii przy jednoczesnym zachowaniu standardów INSPIRE.
EN
The article discusses the importance of a systemic approach to standardization and visualization of spatial information useful in the process of passing of a spatial development management plan. Benefits resulting from application of spatial information systems, cartographic visualization tools and geoinformation websites are revealed in each phase of the system development: from collection and organization of information on the planned spatial development to publication and exchange of information in the form of interactive maps. The maps are used not only for presentation of objects locations and features, but also for supporting discussions of geoinformation website users. They support the entire process of passing the spatial development plans and provide users with a platform for communication and a source of knowledge on the area being the subject of the study. It is important to determine the rules of preparation of standard cartographic presentations. This particularly involves the application of a dynamic visualization of planning data and a context-based approach to the content in reference to particular stages of passing of the plan, and application of tools permitting online social participation in the process of passing the plan. The article presents examples of such presentations and proposes a pattern of preparation and consultations of the spatial development plan with the application of PPGIS. In the scope of modelling the structure of the data base, the HILUCS standard was emphasized. Its role and limitations were presented, as well as the necessity of holistic approach to such modelling, also considering the needs of various groups of users of the website at different stages of passing of the document. The INSPIRE question specified in the title – what’s next? suggests the necessity to develop extended national standards covering the process of passing the draft of the spatial development plan considering the application of modern technologies and simultaneous maintenance of INSPIRE standards. The article discusses the importance of a systemic approach to standardization visualization of spatial information useful in the process of passing of a spatial management plan document. Benefits resulting from the application of the environment of spatial information systems, cartographic visualization tools, and geoinformation websites are revealed in each phase of development of the system: from the collection and organization of information on the planned spatial management to publication and exchange of information in the form of interactive maps. The maps are used not only for the disclosure of the location of objects and their features, but also for supporting the discussion of users of the geoinformation website. They support the entire process of passing of a spatial management plan documents, and provide users with a platform for communication and source of knowledge on the area subject to the study. It is important to determine the rules of preparation of standard cartographic presentations. This particularly involves the application of a dynamic visualization of planning data, and a context-based approach to the content in reference to particular stages of passing of the plan, and application of tools permitting online social participation in the process of passing the plan. The article presents examples of such presentations, and proposes a pattern of preparation and consultations of the spatial management plan with the application of PPGIS. In the scope of modelling the structure of the data base, the HILUCS standard was emphasized. Its role and limitations were presented, as well as the necessity of holistic approach to such modelling, also considering the needs of various groups of users of the website at different stages of passing of the document. The INSPIRE question specified in the title – what’s next? suggests the necessity of development of extended national standards covering the process of passing of the draft of spatial management plan with the application of modern Technologies with simultaneous maintenance of INSPIRE standards.
Jedną z dróg do osiągnięcia wielopłaszczyznowej spójności baz danych przestrzennych jest harmonizacja danych, metadanych i usług geoinformacyjnych. Ważnym elementem harmonizacji danych jest porównanie i weryfikacja wykorzystywanych modeli na płaszczyźnie strukturalnej – zarówno w odniesieniu do topologicznych struktur danych, jak i do wzajemnych relacji przestrzennych. Przedmiotem przeprowadzonych badań były krajowe bazy danych referencyjnych o różnym poziomie uogólnienia i przeznaczeniu (BDOT500, BDOT10k, VMapL2u, BDOO). Przyjęte zasady modelowania obiektów topograficznych są podstawowymi wyznacznikami ich struktury w sensie topologicznym. W stosowanych tam modelach obiektów topograficznych stosuje się często typowe struktury danych, w tym: graf planarny i nieplanarny, wypełnienie powierzchni (partycji), których własności mogą decydować o poprawności modelowania cech obiektów topograficznych. W badaniach przyjęto, że wyznacznikiem poprawności jest możliwie pełna charakterystyka tych obiektów, ze szczególnym uwzględnieniem wzajemnych relacji występujących pomiędzy obiektami, umożliwiająca szerokie wykorzystanie zastosowanych modeli, zgodne z przeznaczeniem baz danych referencyjnych. Posłużono się dokumentacją techniczną baz danych, ale też uwzględniono wymagania stawiane przez dokumenty standaryzacyjne i techniczne, konkretyzujące zasady realizacji zapisów dyrektywy INSPIRE. Wskazano też kilka kierunków działań, w których mogłyby toczyć się prace nad uspójnianiem topologicznym i strukturalnym poszczególnych baz danych.
EN
An important element of spatial data harmonization is comparison and verification of applied models – with reference to the topological structures and the spatial relationships between objects. The Polish reference databases of various levels of generalisation and destination have been investigated. They were: topographical databases on two levels of generalization: BDOT500 and BDOT10k, the geographical data base (BDOO) and the Vector Smart Map Level 2 in the modified structure (VMapL2u). From the topological perspective the assumed modelling rules of topographical objects are the basic indicators of their topological structure. Typical data structures, such as planar and non-planar graphs and partition structure (eg. GT-polygons) are often applied in models of topographical objects. Their features may influence the correctness of modelling the topographical phenomena. The technical documentation of considered data bases as well as the INSPIRE standardization documents were used during the project implementation. Studies have been restrained to three categories of features: the road network, the hydrographic network and the land cover, modelled in large number of feature classes. Spatial relationships between objects in these feature classes, considering types of its geometric representations, were also reviewed. Several directions have been shown for the future works on topological and structural harmonization of considered data bases.
Celem niniejszej pracy było zbadanie wzajemnych relacji modeli pojęciowych dwóch baz danych przestrzennych istotnie różniących się przeznaczeniem i poziomem uogólnienia pojęciowego, pod kątem możliwości wymiany danych. Porównanie dotyczyło bazy danych reprezentującej obiekty modelujące treść mapy zasadniczej (BDOT500) oraz bazy o treści typowo topograficznej (BDOT10k). Teoretycznie model o wyższym poziomie szczegółowości może być bogatym źródłem danych przestrzennych dla rejestru o wyższym poziomie uogólnienia. Przeprowadzone badania pokazały jednak, że różnice pomiędzy analizowanymi modelami pojęciowymi są znaczące, a czasem powodują szereg problemów w kontekście ewentualnej wymiany danych. Porównanie modeli pojęciowych wykazało, że dla wielu klas obiektów wyróżnionych w BDOT10k brak odpowiedników w modelu wielkoskalowym (BDOT500). Tylko częściowo jest to uzasadnione różnicami w poziomie szczegółowości geometrycznej, pojęciowej analizowanych rejestrów (np. brak obiektów takich jak drogi, ronda). Gromadzenie ważnych danych topograficznych na dwóch zupełnie odrębnych poziomach uogólnienia bez praktycznego powiązania rejestrów implikuje problemy z oceną, które dane można uznać za referencyjne, wiarygodne, niesie za sobą znaczące koszty związane nie tylko z budową, lecz także aktualizacją rejestrów. Rozwijając tę słuszną inicjatywę, jaką jest budowa bazy BDOT500, należy wziąć pod uwagę wskazane kierunki rozwiązania zdiagnozowanych problemów. Na tak rozumianej ścieżce harmonizacji powstaje szansa na możliwie maksymalne zbliżenie pojęciowe do siebie rejestrów BDOT500 i BDOT10k, otwierające możliwości wymiany danych i drogę do budowy bazy danych referencyjnych typu MRDB.
EN
The main goal of the project was to analyse relations between conceptual models of two reference databases: BDOT10k and BDOT500. The second one (BDOT500) is modeling objects of detailed (master) map according to geodetic accuracy, whereas the model of the first database (BDOT10k) contains typical topographic features. In theory the more semantically and geometrically detailed model (BDOT500) should be used as a data source. Our studies revealed that there is a wide spectrum of differences between these two conceptual models, causing several problems in the field of data exchange. Some of features of BDOT10k have no corresponding objects in the more detailed database (LoD 1:500); such lacks cannot always be explained by differences in conceptual and semantic generalization of the models. Topographic data acquisition provided at two separate levels of detail is leading to the general problem: which model (and data) can be approved as a reference, trustworthy, and it is still causing the increasing costs. In the field of harmonization of these two models we have considered several problems and proposed the possible solutions as well. There is a chance of approaching these two conceptual models now, developing the initiative of building the topographic MRDB (indicating the harmonized models of BDOT500 and BDOT10k at first).
W artykule przedstawiono wyniki badań obejmujących wizualizację danych topograficznych BDOTIOk i ich publikację w dedykowanym serwisie internetowym. Jednym z celów projektu było określenie zbioru zasad optymalizacji wizualizacji kartograficznej i opracowanie efektywnych sposobów ich publikacji. Wykazano, iż o efektywności lub szerzej - użyteczności mapy jako środka przekazu informacji, oprócz odpowiedniego doboru danych źródłowych, decyduje również czytelność obrazu, logika systemu znaków umownych, estetyka kompozycji oraz funkcjonalność aplikacji internetowej - w przypadku tego środka dystrybucji map.
EN
One of the key challenges in the process of development of IIP (Infrastructure for Spatial Information) in Poland is the construction of a complex model of a multi-resolution database of topographic objects. Effective implementation of an MRDB-type database requires development of geographic information generalization procedures, as well as a method of visualization of spatial data compliant with classical cartographic methodology. The main assumption of contemporary approach to the edition of Polish topographic maps is a significant extension of a semi-automatic stage of generation of cartographic image from BDOTIOk (database of topographic objects) and BDOO (database of geographic objects), with graphic coherence all through the scale series. Altitude presented through contour lines and shading should also be an important element of topographic maps. To facilitate the evaluation of the process of map edition and effectiveness of the resulting cartographic presentation, three levels of visualization of spatial data have been determined. They are conditioned by the applied GIS technology and are linked to the extent of application of cartographic methodology. The first level is raw visualization, the second - auto¬matic cartographic visualization, and the third - cartographic presentation. The results of the so-defined editorial process basing on BDOT referential data are presented in the form of topographic maps of new generation and in a geo-information on-line service. An experimental geo-information service has been designed and launched; it complies with the basics of cartographic methodology and the rules of optimization of cartographic visualization, which is the basic element guaranteeing usefulness of the geo-service, such as: widespread accessibility, quality of information, graphic and cartographic quality (projection, symbolization, generalization) and ergonomics. Functionalities of the prototype of such a service are described: parallel display of topographic maps in various scales, with an option of synchronization of images and scales. The realized projects provided a wider context for the issue of effectiveness, and primarily for the selection of methods and means of cartographic presentation which would guarantee effective communication in the sense of conveying the contents, efficiency, ease of use, information reliability and general usability for the reader.
Najpopularniejszym sposobem dystrybucji danych przestrzennych stał się Internet, jako medium publikacji geoserwisów i wizualizacji kartograficznych. Na potrzeby społeczeństwa informacyjnego, w którym dostęp do wiedzy ma duże znaczenie, warto to medium wykorzystać do publikacji urzędowych zasobów danych przestrzennych. Publikacja ta powinna się odbywać przy użyciu dedykowanych serwisów geoinformacyjnych, udostępniających również zestandaryzowane opracowania kartograficzne. Przykładem takiego opracowania, przygotowanego do prezentacji danych referencyjnych, jest serwis zaprojektowany w ramach pracy badawczej realizowanej w Zakładzie Kartografii PW. Udostępnia on dane przestrzenne typu topograficznego, modelowane w środowisku wielorozdzielczej bazy danych georeferencyjnych. Podstawowym założeniem, przyjętym podczas budowy geoserwisu, była możliwie kompleksowa reprezentacja kartograficzna bazy danych obiektów topograficznych i danych ogólnogeograficznych na różnych poziomach skalowych. Ze względu na bogaty zakres treści tych zasobów danych największego nakładu pracy koncepcyjnej i redakcyjnej wymagały tradycyjne zadania kartograficzne: generalizacja i symbolizacja – właściwy dobór treści i optymalizacja zmiennych graficznych. Zaprojektowano również kilka charakterystycznych rozwiązań funkcjonalnych: np. sprzężone okna mapowe, umożliwiające synchroniczne wyświetlanie map w różnych skalach, czy też kompletne interaktywne legendy obu map. Innym rozwiązaniem stosowanym często w celu zwiększenia użyteczności są tzw. profile kartograficzne tj. predefiniowane kompozycje: topograficzna, hybrydowa oraz zawierająca cieniowany obraz rzeźby terenu.
EN
In the era of the information society, official cartographic publications should be distributed in the public domain via geoinformation websites. Such a geoinformation website, dedicated to topographical database was developed - as a part of the research project led in the Cartography Department of the Warsaw University of Technology. The geoportal makes available spatial data modeled in MRDB structures. The main assumption taken before realization was to create a complete cartographic representation of the official reference database at various scales. In view of the data base complexity and the range of BDG content, the conceptual stage and implementation of symbolisation and cartographic generalisation were the most difficult challenges. Several new solutions were implemented: simultaneous map windows, showing two maps at different level of detail, interactive legends, predefined cartographic profiles: topographic, hybrid or one with shaded relief. The technological aspects of creating multiscale visualisation of reference database has been described as well.
Od rozpoczęcia praktycznego wdrażania w Polsce zasad budowy infrastruktury informacji przestrzennej zawartych w dyrektywie INSPIRE mijają 3 lata, a właśnie ów moment (przełom lat 2009/2010) można uznać za pewną cezurę w funkcjonowaniu infrastruktury informacji przestrzennej w naszym kraju. Warto w tym kontekście przedstawić ewolucję topograficznego modelowania rzeczywistości geograficznej, czyli takiej rejestracji element ów czasoprzestrzeni, która jest właściwa topografii, dostarczającej jednoznacznej, możliwie precyzyjnej, i spójnie uogólnionej informacji o położeniu i cechach elementów terenu. Jako przykład tej ewolucji wybrano model pojęciowy Bazy Danych Topograficznych (TBD), zreformowanej kilka lat temu (a formalnie w roku 2011) do Bazy Danych Obiektów Topograficznych (BDOT), którego zasadnicze etapy i kierunki rozwoju zostaną tu przedstawione. Model pojęciowy (konceptualny) bazy danych przestrzennych jest opisem abstrakcji rzeczywistości czasoprzestrzennej, zawierającym definicje zbiorów encji dotyczących opisywanego fragmentu tej rzeczywistości, wraz ze wzajemnymi powiązaniami tych zbiorów oraz warunkami powiązań i atrybutów samych encji. Opis ten jest tak sformalizowany, aby był czytelny dla narzędzi informatycznych, a jeśli stosuje język formalny (np. UML), to można go nazwać schematem pojęciowym i wykorzystać do implementacji modelu (Głażewski, 2009). Badania nad poruszaną problematyką, obejmujące także szersze spektrum zagadnień, prowadzono w ramach dwóch projektów, które zbiegają się w czasie, ale też stanowią przedmiot współpracy eksperckiej Wydziału Geodezji i Kartografii Politechniki Warszawskiej z Głównym Urzędem Geodezji i Kartografii. Pierwszy projekt, typowo naukowy, prowadzony przez Zakład Kartografii Politechniki Warszawskiej i finansowany przez Narodowe Centrum Nauki, pt. Opracowanie metodyki zasilania, generalizacji, wizualizacji i prowadzenia analiz przestrzennych w środowisku wielorozdzielczej bazy danych topograficznych BDG, jest nastawiony na poszukiwanie nowych rozwiązań metodycznych i technologicznych z wymienionych w temacie zakresów.
EN
In this two projects are considered. The first, practical one, leads to development of the national reference database according to Technical Guidelines TBD and is run by the Head Office of Geodesy and Cartography (GUGiK). It's financed by the European Regional Development Fund - ERDF, within the framework of the 7th Priority Axis of the Operational Programme Innovative Economy, and titled -Georeference Database of Topographic Objects (BDOT) with the National Management System "The second project, strictly scientific, is run by Cartography Department on the Faculty of Geodesy and Cartography of Warsaw University of Technology, titled" Developing of methodology of integration, visualization, generalization and leading the spatial analysis in environment of multiresolution reference database". Both of them are in the same phase and refer to the same products, so they are complementary. Research work with new ideas can be implemented in practice, and the basic limitations in database production have to be honored in developing theoretical works. The main objective of the paper is to present the evolution of conceptual model TBD/BDOT, referring to standards offered by database theory and wider context of modeling the elements of geographic reality. The conceptual model of Topographic DataBase (TBD), developed in 2003, was the best at that time and became an example for reflections on classification or modeling in next generations of products. The next stage of topographic modeling in our country was the concept of Multiresolution Topographic DataBase - dated from the era of INSPIRE.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przeprowadzone badania i prace projektowe stanowią zaledwie pierwszy krok do pełnej implementacji w Polsce zapisów ustawy o infrastrukturze informacji przestrzennej. Aby opracować kompletną bazę BDG należy zgromadzić dane przestrzenne dla obszaru pokrytego blisko 17 000 arkuszy mapy topograficznej w skali 1: 1 O 000 oraz uogólnić zgromadzone informacje, a także zadbać o stałą aktualizację tych danych. Kluczowe znaczenie ma także zgromadzenie i udostępnienie w serwerach katalogowych wiarygodnych metadanych opisujących dane referencyjne oraz umożliwienie dostępu do danych i usług przestrzennych w krajowym geoportalu. Istotnym elementem rozwoju IIP w Polsce jest także budowa profesjonalnego systemu zarządzania bazą BDG. Pozwoli to zarówno na obniżenie kosztów półautomatycznej aktualizacji dwóch komponentów topograficznych i siedmiu komponentów kartograficznych, jak i na ułatwienie dostępu do danych zgromadzonych w spójnej pojęciowo i ciągłej obszarowo bazie danych przestrzennych. Istotnym elementem prac nad rozporządzeniem "referencyjnym" (Rozporządzenie, projekt) było pełne uspójnienie modelu pojęciowego baz TBD i BDO i zastąpienie ich zintegrowanym, dwupoziomowym systemem BDG. Autorzy pokusili się także o próbę pełnej integracji szeregu skalowego map topograficznych i przeglądowych, generowanych z Bazy Danych Georeferencyjnych. Prace te nie są jednak zakończone. Opracowane koncepcje kompozycyjne i graficzne wymagają przeprowadzenia testów na wybranych obszarach o różnym stopniu zainwestowania. Również proces zasilania uogólnionego komponentu topograficznego bazy BDG danymi źródłowymi TOPOlO wymaga dalszych prac i modyfikacji. Testowane przez autorów artykułu prototypowe systemy informatyczne umożliwiają implementację półautomatycznego procesu zasilania komponentu TOP0250 danymi TOPO 1 O. Bardziej złożony model generalizacji informacji geograficznej powinien w pełni uwzględniać możliwości jakie oferuje baza danych typu MRDB. Najlepszym, z punktu widzenia nakładów pracy, podejściem jest użycie technologii polegającej na przeniesieniu jedynie zmienionych obiektów z poziomu najdokładniejszego do poziomów mniej dokładnych. Ten sposób aktualizacji wymaga zastosowania w praktyce teorii wieloreprezentacyjnych baz danych (MRDB). W celu dostosowania zaproponowanej technologii do pracy z bazą MRDB należałoby zmodyfikować procedury generalizacji tak, aby zapisywały powiązania pomiędzy obiektami źródłowymi i wynikowymi. Wykorzystując takie powiązanie, przy modyfikacji lub usunięciu obiektu, może zadziałać mechanizm propagacji zmian do pochodnych komponentów bazy danych. Przejście na technologię opartą o MRDB musi poprzedzić dokładne przetestowanie istniejących procedur generalizacji. Zastosowanie MRDB, oprócz usprawnienia procesu aktualizacji bazy danych, ułatwia również wykonywanie analiz przestrzennych w oparciu o dane o różnej dokładności. Istotną trudnością w zastosowaniu praktycznym tego typu systemów jest brak oprogramowania narzędziowego przeznaczonego do zarządzania bazami danych MRDB.
EN
Development and utilisation of MRDB technology to create multi-resolution reference data bases has recently become a world trend. These data bases allow for collecting data of diversified levels of model generalisation or/and geometric accuracy in a coherent data structure. These trends are also taken into account by the regulation to the Act on the Spatial Information Infrastructure, aimed at implementation of the INSPIRE Directive in Poland. The topographic Georeference Database (BDG), created on the basis of this regulation, will be developed as a MRDB type data base, consisting of two topographic components: TOPO1O and TOPO250 and a series of cartographic components: KARTO1O, KARTO25, KARTO50, KARTO1OO, KARTO250, KARTO500 and KARTO1000. In order to develop geo-information in Poland, it is particularly important to develop the methodology of creation of a two-level structure of the BDG (supplying with TOP010 data in the process of generalisation of TOPO250 component), as well as cartographic visualisation of reference data and its multiscale analysis. The objective of creating the TOP01O (as well as TOP0250) component is to utilise acquired data for various analyses based on spatial information for integration with other thematic GIS data bases and for location of objects. The objective of creating KARTO components is to use them for printing topographic maps and to use them as cartographic back ground for production of thematic maps. The TOP010 component is the basic source topographic database. The TOP0250 is a derivative data base, developed as a result of distinguishing selected TOP01 0 elements and their generalisation. The TOP0250 database is a review topographic data base. Production of official topographic maps at scales of 1;10,000,1:25,000, 1:50,000 and 1: 100,000 as well as thematic maps such as soil, hydrographic, geological maps at the same scales, are selected applications of the TOP01O database. The authors developed not only the conceptual model of the BDG, understood as a two-level MRDB type data base, but they also developed an idea of generation of topographic maps at various scales, semi-automatically edited on the basis of the source topographic database.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Hybrydowy model rzeczywistości geograficznej, który jest wizualizowany, czyli uzmysławiany i przez to dostępny dla człowieka, powstaje poprzez integrację dwu model tej rzeczywistości, które, co prawda bliskie sobie, niosą ze sobą różne znaczenia i mają różne zastosowania. Mowa o bazie danych przestrzennych, która jest udostępniana w formie mapy, czyli modelu kartograficznego, znakowego (Digital Cartographic Model- DCM) oraz o obrazie fotograficznym terenu - modelu teledetekcyjnym, obrazowym (Digital Image Model- DIM). Aby można było mówić o wizualizacji hybrydowej obie stosowane kategorie modeli muszą spełniać szereg warunków, umożliwiających ich integrację na płaszczyźnie geometrycznej (system współrzędnych, dokładności, poziomy szczegółowości), czasowej (daty pozyskania danych tych modeli) oraz formalnej, związanej ze stosowanymi formatami pozyskiwania i udostępniania produktów. W praktyce najczęściej model DCM reprezentują warstwy mapy wektorowej (zwizualizowane treści bazy danych przestrzennych), natomiast rolę modelu obrazowego (DIM) pełni ortofotomapa lotnicza lub satelitarna. Wybrane aspekty badań nad możliwościami zastosowania i rolą hybrydowej wizualizacji kartograficznej w prezentacji danych referencyjnych zgromadzonych w bazie typu MRDB ukazano na tle genezy współczesnej koncepcji wielorozdzielczzej bazy danych referencyjnych, jaka ma szansę być opracowywana w Polsce. Jednym z pól zastosowań baz danych tego typu są doświadczenia rozpoczęte w ramach projektu badawczego NCN pt. Opracowanie metodyki zasilania, generalizacji, wizualizacji i prowadzenia analiz przestrzennych w środowisku wielorozdzielczej bazy danych topograficznych BDG, prowadzonego przez Wydział Geodezji i Kartografii pw. Projekt ten zbiega się w czasie z opracowaniem produkcyjnym ogólnokrajowej bazy danych referencyjnych modelowanej wg zasad Wytycznych Technicznych TBD, prowadzonym przez GUGiK jako przedsięwzięcie finansowane przez Europejski Fundusz Rozwoju Regionalnego w ramach 7. Osi Priorytetowej Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka pt. Georeferencyjna Baza Danych Obiektów Topograficznych (GBDOT) wraz z Krajowym Systemem Zarządzania. W tej nowej perspektywie warto zwrócić uwagę na rosnącą rolę wizualizacji geoportalowej, pełniącej często rolę atlasu geograficznego, gdzie znakomite zastosowanie znajdują mapy hybrydowe.
EN
A very special model of geographic reality called mental map (or mental geo-model) is still functioning in our mind and has been analyzed and modified together with development of the man s consciousness and his or her relations with material, often digital, models like maps, satellite images etc. One of the most interesting geo-models used in visualization, also in navigation services and geoportals, is a hybrid map. This map integrates Digital Cartographic Model (DCM) -vector data and Digital Image Model (DIM) - raster (remote sensed) data. The problem of integration of hybrid map components has been studied, regarding spatial aspect (like resolutions of data), time aspect (dates of data acquisition), and visual aspect, the most interesting in cartography. The paper presents the origin of multiresolution reference database in Poland and several aspects of using hybrid maps in visualisation of such databases. Among the application fields regarding MRDB there are studies within the frame of the National Research Center (NCN) project entitled Developing of the methodology of supplying, generalisation, visualisation nad spatial analysis in environment of multiresolution Georeference DataBase (BDG), carried out by Geodesy and Cartography Faculty of the Warsaw University of Technology. This project coincides with a practical solution - developing of a national reference database, modeled according to TBD (Topographical DB) technical guidelines (2010), conducted by the Head Office of Geodesy and Cartography (GUGiK) and financed by the European Regional Development Fund (ERDF) -project entitled Georeference DataBase of Topographic Objects (GBDOT) with National Management System. Those perspectives involve new conditions of visualization in geoportals, often playing the role of a geographic atlas, where hybrid maps are often used.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the paper, results of coherence analysis of conceptual models of Polish reference databases accessible in the state geodetic and cartographic resources are presented. The databases examined constitute basic elements of the Polish NSDI, and their conceptual models are referred to three scale levels: m Cadastral ~1:1000, m Basic topographic ~1:10 000, m Generalised topographic ~ 1:50 000, The conceptual model of spatial database, determining its content, defines abstractions of real phenomena . database entities . by means of definitions of features, names of attributes, data types, and types of links between feature classes. At this stage, choosing the way of referring the entities to phenomena of geographic reality is of key importance. In the theory it is assumed that database utilization and case studies determine the way of abstracting basic features of geographic space-time. Modeling of the same phenomena may give different (correct) results . depending on the aim the database is used. Sometimes it.s necessary to preserve redundancy of data at the highest levels of detailness (named here: cadastral and basic topographic) by saving several versions of the same phenomena . referring to different features (eg. object.s axis and its face). The starting point for research was the concept of Multiresolution Topographic Database (WTDB), worked out within the Project No. 6 T 12 2005C/06552 .Methodology and procedures of integration, visualisation, generalisation and standardisation of reference databases, which are accessible in official geodetic and cartographic resources, as well as their utilisation for development of thematic databases.. The project was led by the Wroclaw University of Environmental and Life Sciences in cooperation with the Department of Cartography of the Warsaw University of Technology. The TBD database (or the TBD2) is to be the basic source of data for the WTBD; for areas, which have not been covered by that database . the VMap L2 or the VMap L2+ should play that role. Other databases which are accessible in the official resources of geodetic and cartographic data, and, first of all, the State Register of Geographic Names, the State Register of Borders and cadastral databases should be considered as auxiliary data. This concept assumes applying the Multiresolution Database (MRDB) model, database saving features referred to several scale levels. The problem of coherence of conceptual models of Polish official reference databases is exemplified here by three groups of topographic phenomena: buildings and built-up area, road network and river network, which are the most important elements of topographic description of reality. The results are evident: harmonisation of databases, referred to different scale levels, is possible only within the NSDI components which refer the conceptual models to TBD model. The harmonization process, leading to database coherence, makes it possible to have data flow, data acquisition for generalized models, interoperability, common analysis and visualisation.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the paper, we focus on selected problems of cartographic visualization of the Multiresolution Topographic Database (MRTDB) at a scale of 1:50 000. MRTDB is a standardized component of the national geoinformation system storing reference geo-data. The fundamental assumption of a new visualization concept is maximum degree of automation of mapping processes, using GIS application and the source data collected in the national geodesy and cartography resources. The visualization concept includes also the topographic map (its MRTDB version) based on the technical standard of the Head Office of Geodesy and Cartography (1998). We touch here upon several problems such as selection rules, data reclassification and generalization process, and - in few words - graphic aspects of visualization. The map consists of 148 feature classes (selected from MRTDB) and 38 types of map annotations (not counting abbreviations). It emphasizes the weight of the visual variables - as the features of components of cartographic symbols which build a unified system. Also, proper rules of selection of data, data reclassification - including aggregation, and data generalization play principal role. The main results, besides the libraries of symbols, colours, and graphic styles, are map project files (.wor, .gws, .mxd) produced by GIS applications - storing graphic information, map layering, data sources and ways of its selection. It contributes to possible extension of developed cartographic visualization rules to other scale levels (eg. 1:100 000).
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł ukazuje rolę mapy w systemie nawigacyjnym zastosowanym jako pomoc osobom niewidomym w poruszaniu się po terenie i uświadamia wpływ modelu mentalnego rzeczywistości geograficznej na orientację przestrzenną. Przedstawia zasady głosowej bądź dotykowej wizualizacji mapy nawigacyjnej, nawiązując do najnowszych rozwiązań technicznych w tym zakresie.
EN
The goal of the article is to show main role of map in navigational systems for blind people. Map here is not only a graphic, but first of all it's a model of geographic reality clear for blinds. One of such models is mental map, created in user's mind. The article presented examples of vocal and tactual communication systems used in navigation.
Efektywne wdrożenie założeń dyrektywy INSPIRE, jest możliwe do osiągnięcia przy ścisłej współpracy poszczególnych resortów administracji publicznej odpowiedzialnych za wymienione w dyrektywie zbiory („tematy”) danych przestrzennych. Swoje miejsce w jej wdrażaniu ma również Służba geodezyjna i Kartograficzna, na wszystkich poziomach administracji - rządowej i samorządowej. Jest ważnym partnerem we wdrożeniu założeń dyrektywy dotyczących takich zakresów informacji przestrzennych, jak: systemy odniesienia, systemy siatek geograficznych, nazwy geograficzne, jednostki administracyjne, adresy, działki katastralne, budynki, ortoobrazy. Hydrografia, obszary chronione, ukształtowanie terenu. Na wdrożenie i utrzymanie infrastruktury informacji przestrzennej nakłada sie kilka aspektów wśród nich merytoryczny, prawny, organizacyjny, funkcjonalny, techniczny oraz ekonomiczny. Funkcjonalne problemy związane z jej budowa dotyczą struktury działań składających sie na osiągnięcie celu - ich powiązań oraz logicznych zależności, następstw przyczynowo-skutkowych, celów cząstkowych, planowania, organizowania, kontrolowania, monitorowania oraz ewaluacji. Aspekty organizacyjne dotykają zagadnień stworzenia struktur organizacyjnych, które w sposób jak najskuteczniejszy zapewnia realizacje postawionych celów. Bez względu na role jaka zostanie powierzona Służbie wiązać sie to będzie z koniecznością wprowadzeniem procedur dynamicznego zarządzania opartego na zasadach zarządzania strategicznego.
EN
Effective implementation of the INSPIRE directive assumptions is achievable with close collaboration of individual public administration organs responsible for the spatial data sets (“topics”) referred to in the directive. Also the Geodetic Cartographic Service is important in the governmental and self-governmental levels. The latter is an important partner in the implementation of the directive assumptions relating to such spatial information ranges as: reference systems, geographic network systems, geographic names, administration bodies, addresses, cadastral lots, buildings and orto-images. Hydrography, protected areas, land shaping. There are several aspects involved in the implementation and maintenance of the spatial infrastructure, such as the substantial, legal, organisational, functional, technical and economic ones. Functional problems of creation relate to the structure of activities needed to meet the objective, their relationships and logical dependencies, cause-effect consequences, partial goals, planning, organising, controlling, monitoring and evaluating. The organisational aspects relate to the creation of structures that would ensure pursuance of the objectives in the most efficient way. Regardless of the role assigned to the Service, this will involve the necessity to implement dynamic management procedures according to the strategic management principles.
W zaawansowanej wizualizacji danych referencyjnych możliwe jest wykorzystanie do prezentacji modelu znakowego (DCM) w integracji z modelem obrazowym (DIM). Można wtedy obraz kartograficzny (zgeneralizowany i odpowiednio zredagowany) uzupełnić obrazem fotograficznym terenu. W odniesieniu do takich prezentacji użyto tutaj sformułowania wizualizacja hybrydowa. Sformułowanie hybrydowa dotyczy wiec cech modelu rzeczywistości geograficznej i nie nawiązuje do funkcjonalności aplikacji GIS, które (przynajmniej w segmencie wiodącym na rynku) od dawna już są „hybrydowe” – zdolne do pozyskiwania, zarządzania, analizowania i wizualizacji danych zapisywanych w obu kategoriach modeli danych – wektorowych i rastrowych. Posługując sie dyskretyzacja modelu obrazowego - czyli różnicując cechy tego modelu w odniesieniu do różnych klas obiektów, można uzyskać hybrydowa wizualizacje zintegrowana. Wybrane klasy obiektów wektorowych są wykorzystywane tu jako elementy maskujące, różnicujące graficznie obraz tonalny w rejonach zajętych przez przyjęte grupy obiektów przestrzennych. Prowadzi to do uzyskania efektu wprowadzenia części obrazu tonalnego na poszczególne plany percepcyjne wyróżniane w postrzeganiu map wektorowych. Taka wizualizacja będzie wiec odbierana jak model kartograficzny, uczytelniony, uzupełniony za pomocą obrazu terenu. Referat ukazuje propozycje takich wizualizacji oraz wskazuje na cechy formy i treści map opracowanych jako wizualizacje hybrydowe, a przede wszystkim porusza problem metody dyskretyzacji modelu obrazowego. Proponuje sie tu wykorzystanie wybranych, odpowiednio zagregowanych grup klas obiektów wektorowej bazy danych do tworzenia regionów różnicujących wygląd obrazu teledetekcyjnego. Kluczem do zaproponowanego podejścia jest potraktowanie obrazu kartograficznego za podstawowy element wizualizacji i wykorzystanie modelu teledetekcyjnego (np. ortofotomapy) jako elementu uzupełniającego jej treść w wybranych rejonach i korygującego wizualizacje wybranych klas obiektów.
EN
Among digital models used in geovisualisation, three important categories can be distinguished: database model, known as DLM, cartographic (sign) model, known as DCM, and image model (DIM). Nowadays, we can observe an inclination to integrate these categories into complex models of geographic reality, which allow to analyse or visualise spatial data more effectively. Such models have been called hybrid models. In this kind of visualisation, a map – sign model can really serve as the base, and the additional information may be provided by image model. Both classes of this visualisation (map and image) have to comply with a series of requirements, to be integrated into clear - from the user’s perspective - hybrid model of reality. The solution of using both DCM and DIM leads to different results, depending on the manner of graphic modification of image model. In each case, vector graphics respects accepted conventions (in visualisation of reference data this conventions are usually official), and may be very easily changed in visualisation process, depending on the scale level and designation of the visualisation. The result of simple hybrid visualisation is always read as a tonal image, which has been completed with selected feature classes of vector model. Examples of this type images are used in web services, e.g. GoogleMaps, OS MasterMap. The image models used here constitute the grounds for visualisations, and their graphics dominates in the perception of integrated models. When the discretisation of DIM is processed, and different fields of image are graphically distinguished, the integrated hybrid visualisation can be performed. Chosen feature classes, symbolized in DCM, are used as masks of photo-image and they differentiate graphics of DIM (in places taken by this feature classes). Consequently, the fields of image model occupy different perception plans, the same applies to the vector graphics (because of common reading of this models). Such kind of visualisation reference data will be perceived as a cartographic model, completed by implemented set of fields of image model.
Artykuł jest próbą uporządkowania pojęć funkcjonujących na pograniczu informatyki i kartografii (w większości zadomowionych w otoczeniu systemów informacji geograficznej), które stanowią informatyczny, a zarazem kartograficzny opis rzeczywistości - pojęć definiowanych z punktu widzenia kartografa.
EN
The article attempts to classify the terms concerning the modeling of spatial data functioning in the environment of systems of geographical information, which are both digital and cartographic description of geographic reality. In the first section models of spatial data, as elements of models of IT systems concerning space (GIS) are differentiated from database models and models of knowledge, which are independent elements external to system models (fig. 5). The article defines database models and presents their development towards the integration of tools serving the database spatial element with the standard database management system (DBMS). The categories of geographic reality models which are characterized most widely are those useful for modeling of objects and spatial phenomena with IT systems, particularly GIS. These models are characterized according to the criteria of their perception and interpretation. Two major categories should be mentioned here: mental models, which are created in reader's mind and digital models, which appear mostly in digital form. They should be treated separately from dafa models, although some categories of geographic reality models make sense only through certain spatial data models. The article presents features of the above mentioned model categories and provides examples of data sets belonging to them. Mental models are created in reader's mind as a result of his own experience under the influence of direct perception of geographic space. Material models can have three forms: - Topographic model (database), a.k.a. Digital Landscape Model (DIM) - Cartographic model (sign), a.k.a. Digital Cartographic Model (DCM) - Teledetection model (picture), a.k.a. image model. Topographic model contains information on spatial objects (phenomena), the location of which has been established with coordinates of selected reference area. It is characterized with strict georeference, which results in precise preserving of topological properties of objects and creation of unique data structures during its implementation. This model best represents spatial relations between objects and can be the basis for spatial analyses conducted with the use of digital techniques. Cartographic model - (sign) conveys information about objects (phenomena) using fixed graphic conventions - a system of cartographic signs, which are the medium of geographic information. It is a representation of geographic space prepared for direct perception by human senses. Topological features of represented objects are preserved indirectly - they can be read through the method of image interpretation (fig. 9). Teledetection model, often referred to as image model, is a model of geographic reality, which conveys the picture of the area automatically recorded in various ranges of electromagnetic spectrum. In this case object classification of information does not apply, so object classes and their attributes can not be directly modeled. A pixel is a medium of information. Air photos and satellite pictures are examples of such models (fig. 10).
Investigations have been performed with reference to the Pierce ternary concept of a symbol and to rules of semiotics. Methodological rules concerning designing of symbols for topographic maps, which refer to digital and analogues forms of cartographic visualisation. Each of the assumed rules is amended with practical guidelines and examples of solutions, appropriate for the Polish topographic maps of the new generation.
PL
Modelowanie obiektów rzeczywistości geograficznej, stanowiących geokomponenty, zasadza się na wyróżnieniu trzech składowych tych obiektów: geometrii, atrybutów i ich wartości. Uporządkowany zbiór elementarnych obiektów, zwanych tu topograficznymi, zawiera baza danych topograficznych, jako podstawowy komponent fizyczny systemu informacji topograficznej. Wizualizacja kartograficzna danych może odbywać się na trzech poziomach, związanych ze stopniem przetworzenia graficznego obrazu - od prezentacji danych nieprzetworzonych (szkieletowa), poprzez prezentacje uproszczoną, do prezentacji pełnej, ukierunkowanej na spełnienie wymogów percepcji wzrokowej. Przedmiotem zainteresowania jest tu poziom trzeci - prezentacja pełna, będąca najdalej przetworzonym obrazem mapy, powstającej wewnątrz systemu informacji topograficznej, jako modelu rzeczywistości. Przyjęto model znaku kartograficznego skonstruowany jako triada: nośnik, znaczenia, przedmiot. interpretant. Wskazano na rolę, znaczenia, pozwalającego na poprawne odczytanie relacji semantycznych, pomiędzy nośnikiem znaczenia a obiektem rzeczywistości geograficznej. Znak kartograficzny składa się z dwóch zasadniczych typów elementów: konturów i wypełnień figur geometrycznych. W konstruowaniu znaku różnicowaniu podlegają atrybuty tych elementów, które określono jako komponenty graficzne znaku. Atrybuty te, zwane zmiennymi graficznymi. uporządkowano i scharakteryzowano na podstawie wyróżnień MacEachrena. Rozłączność nośników znaczenia warunkuje jednoznaczność odbioru treści mapy. Elementarnym warunkiem poprawnej prezentacji jest wiec nie nakładanie się zakresów pojęciowych wizualizowanych obiektów. Na etapie klasyfikacji treści bazy danych dokonuje się wyróżnienia atrybutów obiektów topograficznych. Następnie należy wskazać relacje, które tym cechom odpowiadają i ujawnić odpowiedni poziom pomiarowy wartości cech. Każdej z tych relacji (w sensie ontologicznym) przyporządkowuje sie zmienna graficzna i stosuje się ją w odniesieniu do komponentów graficznych konkretnego znaku. Obiekty zapisane w bazie danych jako obszary (płaty płaszczyzny) mogą być prezentowane przez znaki powierzchniowe bądź punktowe. Redukcja wymiarów (również dla obiektów liniowych) może nastąpić na drodze uogólnienia strukturalnego lub w końcowym etapie prezentacji kartograficznej. Zestawiono własności nośników znaczenia, dzięki którym zagwarantowane będzie zachowanie tzw. szkieletu strukturalnego w prezentacjach graficznych. Pewien stopień uporządkowania odbioru grafiki mapy wprowadza pojęcie barwy nadrzędnej, przyporządkowanej kategoriom tematycznym poszczególnych geokomponentów. W artykule zawarto propozycję tych barw, wskazując jako najważniejsze odejście od prezentacji tzw. sytuacji w barwie czarnej. W zapewnieniu prawidłowej interpretacji znaku pomagać też powinna jego poglądowość, która jest pochodną izomorfizmu postaci. Przejawia się ona poprzez nawiązanie zmiennych graficznych komponentów znaku do fizjonomicznych cech obiektu, a także, zwłaszcza w odniesieniu do obiektów roślinnych, do rzeczywistego wyglądu tych obiektów na zdjęciach lotniczych. Sformułowano też wskazówki zapewniające taki dobór zmiennych graficznych, który zagwarantuje równowagę wizualną pomiędzy szczegółami prezentowanymi na mapie. Podkreślając trwałośc zapisu obrazu graficznego, a jednocześnie łatwość jego modyfikacji wskazano kierunki automatyzacji redakcji map topograficznych. Zaznaczono, iż mapa topograficzna, poprzez poprawnie skomponowany system znaków kartograficznych, ma poprawnie informować ale też ujawniać swoją estetykę.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.